高分七号卫星一流立体测绘技术!长剑东风“千里眼”,精度达1米

高分七号卫星一流立体测绘技术!长剑东风“千里眼”,精度达1米

"海星"镇楼

高分系列卫星是中国国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年) 的16个重大科技专项之一。按照专项计划,至少应包括9颗"高分"系列遥感卫星。目前已经投入使用的是高分一到六号以及八、九、十一号。其中高分十号于2016年发射失败(这很正常)。高分七号尚未发射。

高分专项全称为"高分辨率对地观测系统重大专项"。从名字可以看出来,高分专项是一个通过运行在不同轨道轨道和装备多种传感器的卫星,对地球实施亚米级高空间分辨率与高频率观测的卫星系统。例如这次发射的高分五号,是世界上首颗大气和陆地综合高光谱观测卫星,其功能简单地说,就是即可以给雾霾、温室气体"拍照",也可以透过地表分析和识别地下矿物。又比如这次发射的高分六号,则和之前的高分一号卫星组成了"2米/8米光学成像卫星系统",可以进行850公里超大宽幅成像,重返时间则缩短为2天。高分六号的另一个神奇之处,在于其传感器可以对"红边谱段"进行成像。"红边谱段"主要反映的是植物生长的情况,被称作我国第一颗农业卫星。

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高分五号完成形态

不过,高分五号、高分六号并不是此文的重点。毕竟高分系列实在是太有用、太高效了,其任务配额各部委已经抢破了头,军方再掺和进来也拿不到像锁眼卫星那样高的任务权限。再加上军方肯定有更好的玩意,所以估计也就高分三号的合成孔径侦查能力能够入得了法眼。

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有了合成孔径卫星,天气不好也能拍噢耶

目前,"高分"系列还剩一颗高分七号没有发射。计划是在今年年底发射。也许,这颗高分七号,才是对解放军作战能力提升最大的助力。这一切都得益于高分七号的一项特殊能力——光学遥感立体测绘技术。高分七号装备了三线阵立体测绘相机,这个相机有三个"镜头":正视、前视、后视。在卫星测绘过程中,三个相机可以形成三个互相重叠且不同视角的图像,且成像质量好、精度范围高。再加上通过高精度的几何定位和时间的一致性,将三个角度视角的图像叠加合成,就形成了测绘目标区域的立体图像。通过立体测绘,可以得到目标区域的立体影像和数字高程模型等产品。之前我国发射过两颗实验性的资源-3和天绘-1立体测绘卫星,都同样采用三线阵相机系统,已经可以用于1:50000立体测图,并可用于对更大比例尺的地形图的修测和更新,分辨率高达2.5米。高分七号的技术水平相信一定比12年即已交付的资源-3和天绘-1卫星要高一些。相信可以达到1:10000甚至1:5000的水平,分辨率也可以达到1米或0.5米,达到美国Digitalglobe公司Worldview-2卫星的水平。

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Worldview-2卫星拍摄效果

高分七号一旦投入使用,将使得中国能够拥有世界一流的立体测绘技术。这种测绘能够和其他例如机载激光扫描等相配合,为我国甚至全球的地形地貌画出一幅误差在1米以内的立体地图。从民用角度来说,这种立体地图是规划、税务、环保、国土、农业等政府部门梦寐以求的宝贵信息,也是高德、百度等民用导航领域核心竞争力所在。从军事上来说,这种立体地图的出现意义更为重大。

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Worldview-2卫星拍摄效果

首先,能为具备高度通过能力的陆军部队提供导航信息,进一步提升机动性和战术突然性——比如说通过测绘可能会发现山脉不为人知的通道,其战略价值就可能堪比温泉关后山的那条小径。有了数字地图,陆军部队甚至能够准确掌握任何一段山坡的坡度,任何一处河段的深度。这对于陆军的野战能力是一种质的提升,甚至空军的"钻山沟"的超低空突防也会变得更为有效和多样。

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在这种地方开坦克,找不好坡度分分钟会翻

第二,能为军队提供准确的目标信息。世界所有建筑物在地图上从此不再只是一个方格,而是一个个立体模型。军队由此可以得知某处的油罐容积有多少,某处的兵营能够容纳多少士兵。这些极具价值的信息,只需要卫星遥感就能获得,这在过去是无法想象的。有了这些模型,军队将更容易获取目标信息,确定目标价值,也可以判定打击效果,甚至可以用来设置弹道。火力打击的有效性和灵活性将得到倍增。

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啥叫地形匹配,一看就懂。可是精确的数字地形图一般国家根本搞不出来

第三,能为巡航导弹提供地形匹配数据。为了进一步提高巡航导弹精度和袭击突然性,以战斧和我国长剑10(东风10)为代表的现代巡航导弹往往会采用地形匹配指导,使用"钻山沟"的方式进行袭击,可以有效避开雷达侦测。在规划路径的过程中,还往往会选择若干地标建筑作为转弯导航点。而这种地标建筑,往往就是拦截巡航导弹的最佳地点。掌握了立体地图以后,巡航导弹的飞行路线将会更加刁钻,而由于对地形的高精度掌握使得导航点的设立也不再有必要,巡航导弹会变得更加诡异、更难拦截。

总之,高分七号发射成功后,将大大完善我国和我军的地理信息库,为我军的作战体系建设填补一块空白,大大提升陆军空军和火箭军的信息化作战能力。


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